從虎丘云巖寺塔開始，“精密三維數字化建設項目”在蘇州的文物古跡上不斷得到運用：2016年，寶帶橋、無梁殿、甲辰巷磚塔、羅漢院正殿遺址；2017年，太平天國忠王府、紫金庵；2018年，蘇州文廟；2019年，瑞光塔；2020年，全晉會館的數字化保護項目也將被提上日程

技術人員對紫金庵羅漢像作高精度三維掃描。

疫情緩解恰煙花三月。與眾多景區一樣，蘇州城西的紫金庵，也向人們開放了。來自各地的游客，又可一睹寺內那些羅漢塑像的風采。提到紫金庵，“幸運”是用得較多的一個詞。其中，有管理者的悉心守護，使它躲過災禍并及時得到維護；還有技術手段的更新迭代，為保存它創造了另一種機會。

紫金庵，是吳中區文物管理部門主導下的首個經高精度三維掃描后“搬進”硬盤的文物保護單位，也是蘇州現有的62個全國重點文物保護單位中，又一個受到數字化保護的成功示范。近幾年來，在我市文物管理部門的推動和技術力量的支持下，云巖寺塔、寶帶橋、無梁殿、忠王府、瑞光塔等一個又一個文物古跡得到了數字化保存。

正是得益于近些年對文物古跡的數字化保存，疫情期間，人們不用走出家門，就能與蘇城的部分文物古跡“零距離”；更重要的是，借助數字化技術，我市對文物古跡的預防性保護，也有望步入一個新的階段。

為什么是紫金庵

“天下羅漢兩堂半”，紫金庵占一堂。

前往紫金庵的人們，大多是來看這里的羅漢的。紫金庵羅漢殿內的羅漢塑像，于2006年被列為全國重點文物保護單位。它們分列大殿左右兩壁，“精神超忽，呼之欲活”。

盧向陽上世紀90年代便在紫金庵工作了，“慶幸”是他向游客介紹紫金庵時，經常用的一個詞。如今，造訪紫金庵的人們，還能從他身上打聽到一些“插曲”。比如2005年，紫金庵曾遭受過一次天災：一天傍晚，隨著一聲驚雷，羅漢殿旁的凈因堂內火光突起。幸好值班人員及時發現，并上前撲救；又幸好，附近度假村里有十幾個人奔跑過來幫忙；那十幾個人又幸好接受過消防培訓……正是這幾個“幸好”，讓紫金庵躲過一劫。事后查明，火災是由凈因堂內的配電箱受雷擊引發的。此后，紫金庵四周增設了避雷設施，并設立了防火隔離區。

成功躲過天災，然而光照、潮濕、昆蟲等對羅漢塑像日積月累的侵蝕，難以完全避免。細看殿內的羅漢，可以發現有好幾尊有不同程度缺損，有的眉毛掉了，有的手掌不全。“這尊觀音像面朝西，到下午受到的光照更多一點，身上的裂紋也更為明顯。”盧向陽指著羅漢殿西側的觀音像說。

原吳縣文物管理委員會主任張志新長期關注紫金庵的保護工作。拿他十多年前拍的照片作比對，如今的羅漢塑像明顯更“蒼老”，積灰也更嚴重。

著名文學家汪曾祺曾在雜志上刊文，稱這些羅漢是“非常重要的文化遺產，不論是從宗教史角度、美術史角度乃至工藝史角度、民俗學角度來看”。他希望能有人把包括紫金庵羅漢在內的幾處著名的羅漢“好好地照一照相，要全，不要遺漏，并且要從不同角度來拍……供研究用、供雕塑系學生學習用，供一般文化愛好者欣賞用”。

張志新說，汪曾祺先生這么提議，正是希望這些優秀歷史文化遺產能夠以另一種形式傳之久遠。

2016年10月，吳中區文物局決定以紫金庵為試點，委托蘇州市測繪院啟動“精密三維數字化建設項目”。在此后的4個月內，項目組工作人員使用先進設備對羅漢塑像進行無接觸式數據采集，對羅漢殿、彩塑群像、塑壁等采集點云數據29億多個，拍攝照片2萬多張……紫金庵被保存到了電腦中。2017年，該項目通過專家評審。

羅漢塑像原型和點云數據保存的塑像。

吳中區文物管理委員會主任王瑾認為，高精度三維掃描保存的雖是文物的“一剎那”，但這些資料可以保留和傳承，能為后期對文物的維護提供重要依據。如今，細心的游客會注意到，紫金庵羅漢塑像的腳邊擺放著不少色塊。講解員說，這是文物保護專家用于測試的，通過觀察色塊的變化，可為羅漢塑像下一步的維護工作提供參考。而那些已保存進電腦的紫金庵的“一剎那”，同樣能為接下來的維護工作提供重要參考。

去年，紫金庵接受了長達7個月的維修，這其中就得到了更高精度的數據“護航”。

不僅僅是紫金庵

三維數字化保存，在蘇州的文物保護單位中，紫金庵并非第一個“吃螃蟹”。“但非常有代表性。羅漢塑像形態生動、復雜，以前幾年的技術，未必能掃描得這么清楚，誤差這么小。”蘇州市測繪院空間信息中心主任呂志才說。

呂志才參與的第一個“精密三維數字化建設項目”，運用于云巖寺塔（虎丘塔）。

時間回到2008年12月。蘇州市文物保護管理所向市文廣新局提交了《關于蘇州云巖寺塔出現裂縫等險情的緊急報告》，稱因暴露在外的塔體長期受風雨雷電侵蝕，局部出現裂縫，塔身安全受到嚴重威脅。2009年1月，國家文物局組織專家對云巖寺塔現場勘察，并編制了《蘇州云巖寺塔險情初步勘察報告》。報告提出，應采用“先進的”方式、方法、技術對塔體進行保護。

三維數字化保存，就是一項先進技術。這項技術在文物保護上的運用已有成功案例，比如敦煌莫高窟的“數字敦煌”、故宮博物院的“數字故宮”。蘇州首次嘗試這項技術，是在2014年。當年12月，云巖寺塔接受新中國成立以來的第三次大規模維修，此次維修以保養為主，對云巖寺塔的三維數字化保護同步啟動。項目組共采集點云數據約60億個，其中有效點云數據約43億個。

此后，“精密三維數字化建設項目”不斷被運用到蘇州的文物古跡上：2016年，寶帶橋、無梁殿、甲辰巷磚塔、羅漢院正殿遺址；2017年，太平天國忠王府、紫金庵；2018年，蘇州文廟；2019年，瑞光塔。今年，全晉會館的數字化保護項目也將提上日程。

從云巖寺塔到瑞光塔，被保存進電腦的數據所呈現的效果，顯而易見在不斷提高。“掃描精度比以前更高，當年的誤差是11毫米左右，現在可以降低到零點幾毫米；技術手段也更加多樣化了，之前還要借助腳手架，現在可以用無人機。”呂志才說。

技術手段的不斷突破，也推動了三維數字化保護在我市文保領域更廣泛的運用。蘇州市文物保護管理所所長徐亦鵬說，近年來，國家鼓勵文物保護與科學技術相結合，鼓勵依靠科學技術實現文物高質量保護。2019年10月，國家文化和旅游部、國家文物局聯合發布通知，要求加強文物數字化、信息化工作。蘇州作為歷史文化名城，“國保”“省保”“市保”密集，具有良好的文物保護環境，在市財政等部門的大力支持下，蘇州對文物的數字化保護工作起步較早，接下來還將計劃通過以點帶面的形式，推動蘇州珍貴文物的數字化進程。

值得一提的是，對擁有“半堂”羅漢的吳中區甪直保圣寺，有多位專家提出，應加快其數字化保護的步伐。資料顯示，早在上世紀50年代，江蘇省文管會就按照郭沫若的建議，請專家到保圣寺，用石膏模塑了兩尊羅漢像，以為保存。而三維數字化建設項目的成果，張志新認為完全滿足并超過了郭沫若、汪曾祺先生提出的要求。“這一技術的廣泛運用，可以使大批優秀文化遺產在數字空間里活起來，并永久地‘活’下去。”

數字漫游紫金庵

三維數字化保護，可以讓文物以數字的形式“活”下去，還可以讓文物以更多的形式“活”起來。

早在2015年，專家團隊對云巖寺塔數字化建設項目驗收時，技術人員就依靠采集到的數據，利用3D技術將塔身打印了出來。在對紫金庵項目的評審現場，也出現了一座經3D打印而成的“伏虎”羅漢，除了大小與原型不同，造型、神態、色澤等與實物完全一致。

“最初的設想只是想作為資料保存，隨著技術不斷進步，這些資料也可以靈活運用，往更多方面拓展。”徐亦鵬打開一個二維碼，用手機掃一掃，便將瑞光塔以3D的形式呈現在手機上。觸摸屏幕，可對塔身自由旋轉展示，還可解構塔芯等。這個二維碼就貼在瑞光塔的下方，便于游客更直觀了解瑞光塔的結構和文化。

在云巖寺塔入口旁，也有一個二維碼。云巖寺塔內部不對游客開放，但通過掃碼“數字漫游”，不但可俯瞰塔身，還可進入塔內，從一層到七層全方位“漫游”。自2019年4月“數字漫游”開通以來，“登”上云巖寺塔的游客數量已超過5萬人次。

更多的運用，還在于對文物本體的保護。利用數字化加大對不可移動文物的預防性保護，就是設想之一。前不久，徐亦鵬同技術人員到陜西西安考察，調研對象主要是西安城墻上的傳感器。“通過傳感器，對文物實時監控，讓保護工作更精準，且具有預防性。”徐亦鵬拿一座古塔來打比方，傳統手段的監測是一年兩次，對塔身變化的“敏感度”是有限的，而安裝傳感器后，就可將監測次數大大提高。“比如提高到20秒監測一次，那么大風、日曬等因素對塔身的影響，哪怕是一些比較細微的變化，也能通過數據比對被實時記錄下來，并對文物的預防性保護提供重要依據。西安城墻上的那些傳感器，就曾幫助工作人員提前找到并解決了問題。”

“利用數字化技術預防性地保護文物，目前正是文物保護工作上的一大方向。”前不久，徐亦鵬等人到上海參加了一個交流活動，會上有一位專家就詳細介紹了可操作性很強的具體方案。接下來，他們還將多向有經驗的專家“取經”，積極探索并制定適用于蘇州文物的預防性保護方案。

新聞鏈接

點云數據

點云數據（point cloud data），是指掃描資料以點的形式記錄，每一個點包含有三維坐標，有些可能含有顏色信息（RGB）或反射強度信息（In-tensity）。點云數據除了具有幾何位置以外，有的還有顏色信息。顏色信息通常是通過相機獲取彩色影像，然后將對應位置的像素的顏色信息（RGB）賦予點云中對應的點。強度信息的獲取是激光掃描儀接收裝置采集到的回波強度，此強度信息與目標的表面材質、粗糙度、入射角方向，以及儀器的發射能量，激光波長有關。

法國當地時間2019年4月15日18時50分許，巴黎圣母院塔樓起火，火災持續14小時。當年11月6日，中法雙方在北京簽署合作文件，就巴黎圣母院修復開展合作，中國專家將參與巴黎圣母院修復工作。點云數據再次受到廣泛關注。因為早在那次大火發生前幾年，已有專家對巴黎圣母院進行了數字化處理，收集了數十億個點云數據，這對于重建被毀壞的部分而言，是極為珍貴的參考資料。

選題策劃　王芬蘭　高巖

稿件執行　葉永春

本版供圖　呂志才

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